(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィルタと、前記フィルタからの出力信号をスライスして回復データを出力するスライサと、前記スライサからの回復データに基づき前記フィルタを制御する適応制御部とを有する等価器装置の制御方法において、
前記フィルタがアイドルパターンを受信し、
前記フィルタからの出力信号と前記スライサからの回復データとに基づき、データ相関行列及び非補償の誤差相関ベクトルを測定される相関が補償されるように、受信した前記アイドルパターンのデータシーケンスの相関を測定して、前記フィルタが前記アイドルパターンを受信している間は、前記アイドルパターンのデータパターン相関行列を算出し、
前記フィルタが前記アイドルパターンを受信している間は、前記データ相関行列の逆行列であるデータパターン補償行列を算出し、
算出された前記データパターン補償行列に基づき、前記フィルタが前記アイドルパターンを受信している間は、補償された誤差相関ベクトルを算出し、
算出された前記補償された誤差相関ベクトルに基づいて、前記フィルタが前記アイドルパターンを受信している間は、タップ重みを生成し、
生成されたタップ重みに基づき、前記フィルタが前記アイドルパターンを受信している間は、前記フィルタが有するフィルタバンクからの出力を入力する線形結合器を制御して前記フィルタからの出力を制御する、ことを特徴とする等価器装置の制御方法。
【請求項２】
適用行列Ｍとデータ相関行列の逆行列であるΦ−１との積であるＭΦ−１の値は静的に計算されることを特徴とする請求項１記載の等価器装置の制御方法。
【請求項３】
適用行列Ｍのデカップリング行列（ＭＭＴ）−１Ｍとデータ相関行列の逆行列であるΦ−１との積である（ＭＭＴ）−１ＭΦ−１の値は静的に計算されることを特徴とする請求項１記載の等価器装置の制御方法。
【請求項４】
前記データパターン補償行列は、前記データ相関行列の逆行列であることを特徴とする請求項１記載の等価器装置の制御方法。
【請求項５】
前記補償された誤差相関ベクトルは、無相関のデータシーケンスに関する前記非補償の誤差相関ベクトルと同じであることを特徴とする請求項１記載の等価器装置の制御方法。
【請求項６】
フィルタと、
前記フィルタからの出力信号をスライスして回復データを出力するスライサと、
前記スライサからの回復データに基づき前記フィルタを制御する適応制御部であり、
前記フィルタがアイドルパターンを受信し、
前記フィルタからの出力信号と前記スライサからの回復データとに基づき、データ相関行列及び非補償の誤差相関ベクトルを測定される相関が補償されるように、受信した前記アイドルパターンのデータシーケンスの相関を測定して、前記フィルタが前記アイドルパターンを受信している間は、前記アイドルパターンのデータパターン相関行列を算出し、
前記フィルタが前記アイドルパターンを受信している間は、前記データ相関行列の逆行列であるデータパターン補償行列を算出し、
算出された前記データパターン補償行列に基づき、前記フィルタが前記アイドルパターンを受信している間は、補償された誤差相関ベクトルを算出し、
算出された前記補償された誤差相関ベクトルに基づいて、前記フィルタが前記アイドルパターンを受信している間は、タップ重みを生成し、
生成されたタップ重みに基づき、前記フィルタが前記アイドルパターンを受信している間は、前記フィルタが有するフィルタバンクからの出力を入力する線形結合器を制御して前記フィルタからの出力を制御する
適応制御回路と
を有することを特徴とする等価器装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、データ通信の分野、より具体的には、静的にデータパターンを補償される適応等化器制御のための方法、ロジック及びシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
等化（ＥＱ）フィルタは、通常は調整可能なフィルタであり、一般的に、他の何らかの信号処理回路又はシステムの同じでない周波数応答を補償するよう意図される。このようなフィルタは、通常は、ユーザが、フィルタの伝達関数の全体的な形態を決定する１又はそれ以上のパラメータを調整することを可能にする。等化器は、ピーキング・フィルタ、シェルビング・フィルタ、又は高域通過及び低域通過フィルタを有して設計され得る。
【０００３】
デジタル伝送システムでは、等化器は、しばしば、例えば、表皮効果及び誘電損失のような、周波数依存の損失に起因するシンボル間干渉を補償するために使用される。一般に、自動的に等化器の特性を現在のチャネル特性へと調整する適応等化器が望まれている。これは、チャネル特性が、通常は、先天的に知られていないからである。全てのこのような処理動作と同様に、速度、精度、及び自動化に関する問題は非常に重要である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、従来の最適化方法及びシステムに関連する欠点及び課題の少なくとも幾つかを実質的に取り除き又は軽減する、静的なデータパターン補償を用いる連続適応制御を提供する方法、ロジック及びシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の具体的な実施形態に従って、フィルタ環境においてオフラインでアイドルパターンに関してデータ相関行列を特性化する段階と、補償された適応等化器制御を達成するようデータパターン補償行列の静的値とともに静的適応制御法を使用する段階とを有する方法が提供される。より具体的な実施例で、適応制御法は、一定の適応行列と関連してＺＦ適応法とともに使用される。他の実施例で、適応制御法は、可変な適応行列を用いる高速な最急降下法とともに使用される。更なる他の実施例で、適応制御法は一定の適応行列とともに使用され、これによって、ＭΦ−１の値は静的に計算される。適応制御法がデカップリング行列とともに使用される場合には、（ＭＭＴ）−１ＭΦ−１の値は静的に計算される。前記データ相関行列と前記データパターン補償行列との間でインバータが使用される。通常は、当該方法は、相互に整合する補償される誤差相関ベクトル及び非補償の誤差相関ベクトルを用いる。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の具体的な実施形態の技術的効果により、静的なデータパターン補償を用いる連続適応制御の使用の恩恵が受けられる。このようなアーキテクチャは、符号化又はプロトコルに対する変更を伴うことなく既存の標準インターフェースに適用可能である。更に、それは、相関性を有しうるアイドルシーケンスを用いて無相関データシーケンスに関して平方誤差を最小限とする。
【０００７】
他の技術的効果は、以下の図面、記載及び特許請求の範囲から、いわゆる当業者には容易に理解され得る。更に、特定の効果が上で挙げられたが、様々な実施形態は、挙げられている効果の全て又は幾つかを含み、あるいはいずれも含まないことがある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明及びその効果の具体的な実施例に関するより完全な理解のために、ここで、添付の図面に関連した以下の記載が参照される。
【０００９】
図１は、本発明の一実施例に関連する適応等化器１０を有するデジタル伝送システムを表す簡易図である。図１は、チャネル１２、等化器（equalizer）１４、スライサ１８、及び適応制御部２０を有する。
【００１０】
適応等化器制御の従来の方式は、一般的な零強制（Zero-Forcing；ＺＦ）アルゴリズムである。フィルタ出力ｙ（ｋ）は、フィルタバンクのタップ出力の線形加重和である。回復データｄ（ｋ）とフィルタ出力ｙ（ｋ）との間の差は、誤差信号ｅ（ｋ）をもたらす。誤差信号ｅ（ｋ）と（幾らかの遅延を伴う）回復データｄ（ｋ）との間の相関は、誤差相関ベクトル｛ｅｊ（ｋ）｝Ｔを形成する。この誤差相関ベクトルは、適応行列Ｍ及びループ定数μを乗じられ、次いで、タップ重み｛ｗｉ｝Ｔが得られるよう積分される。
【００１１】
図２は、零強制アルゴリズムを用いる適応等化器３０を表す簡易ブロック図である。
【００１２】
一般的なＺＦアルゴリズムは、以下の通りに：
【数１】
0005245686.tif 000002
定義され得る。
【００１３】
変数の定義：
ｙ（ｋ）    インデックスｋでのフィルタ出力のシーケンス、
ｍ          フィルタバンク出力のタップの数、
ｗｉ        フィルタバンク出力のｉ番目のタップに関する重みパラメータ、
ｘｉ（ｋ）  インデックスｋでのフィルタバンク出力のｉ番目のタップのシーケンス、
ｅ（ｋ）    インデックスｋでのフィルタ出力誤差のシーケンス、
ｄ（ｋ）    インデックスｋでの伝送データ（及び、データ誤差がない場合には回復データ）のシーケンス、
ｅｊ（ｋ）  インデックスｋでのｅ（ｋ−ｐ）とｄ（ｋ−ｊ＋１）との間の相関、
ｐ          先行シンボル間干渉（ＩＳＩ）の長さ、
ｎ          センタータップを含む先行及び後続ＩＳＩの全期間の長さ、
ｈｉ（ｓ）  フィルタバンク出力のｉ番目のタップの離散時間インパルス応答、
Ｍ          適応行列、
ｗｉ（ｃ）  繰り返しｃにおけるフィルタバンク出力のｉ番目のタップに関する重みパラメータ、
ｗ（ｃ）    繰り返しｃにおけるフィルタバンク出力に関する重みパラメータベクトル
【数２】
0005245686.tif 000003
、
μ          ループ定数。
【００１４】
一般的なＺＦアルゴリズムに伴う１つの問題は、伝送データが無相関でなければならないことである。数学的に、これは、式９：
【数３】
0005245686.tif 000004
によって示され得る。
【００１５】
一般的に、このような必要条件は、伝送されるべき元のアプリケーションデータが高い相関性を有しうるので、満足されない。従来のシステムでは、このような必要条件を満足するために、二通りの方法が使用されてきた。
【００１６】
図３は、スクランブラ及びデスクランブラを備える適応等化器制御４０を表す簡易ブロック図である。上記の問題を回避する１つの方法は、スクランブラ及びデスクランブラを使用することである。伝送の前に、スクランブラは、元のデータシーケンスを、無作為化されたシーケンスへとランダム化し、その無作為化されたシーケンスの伝送後に、デスクランブラは、無作為化されたシーケンスを元のデータシーケンスへと復号する。
【００１７】
図４は、適応制御の間にランダムシーケンスを強いる制御フローを表す簡易フローチャートである。図４から明らかなように、上記の問題に対処するもう１つの方法は、トレーニングシーケンスとしてランダム無相関シーケンスを使用し、トレーニング期間にのみ適応制御を有効にすることである。適応制御は、アプリケーションデータが相関性を有しうるために、アプリケーションデータの伝送の間は無効にされるべきである。
【００１８】
図４に記載される方法は、ステップ１００から開始する。ステップ１００では、アプリケーションデータの送信を禁ずる旨の命令が出される。ステップ１０２で、ランダム無相関シーケンスは、トレーニングシーケンスとして送信される。ステップ１０４で、適応制御が有効にされる。収束がある場合には、フローはステップ１０８へ移る。ステップ１０８では、適応制御が無効にされる。ステップ１１０で、アプリケーションデータはもう一度送信され得る。ステップ１１２での調整がない場合には、処理は終了する。調整が必要である場合には、表されるように、フローは処理の開始に戻る。
【００１９】
留意すべきは、かかる２つの先の方法は、符号化方式又は既存の標準のプロトコルが変更可能でないために、既存の標準インターフェースに適用可能でない点である。このような既存の標準インターフェースに関し、適応制御は、リンクが未だ起動していないために送信器がアイドル（idle）シーケンスを送信していると仮定すると、起動期間に一度だけ有効にされ得る。しかし、アイドルシーケンスが相関性を有する場合には、適応制御による収束点は最適ではない。アイドルシーケンスは、既に既存の標準の一部として定義されているので、所望のランダム無相関シーケンスへは変更不可能である。
【００２０】
図５は、静的データパターン適応等化器制御システム６０を表す簡易ブロック図である。図５は、適応行列６２と、非補償の誤差相関ベクトル７２と、補償された誤差相関ベクトル７４と、反転部７０とを含む。図５は、また、データパターン補償行列６８と、データ相関行列Φと、低域通過フィルタ（ＬＰＦ）６６とを含む。
【００２１】
この環境で提供される、課題にする１つの解決法は、図５で示されるように、オフラインでアイドルパターンに関してデータ相関行列を特性化し、データパターン補償行列の静的値を用いて静的適応制御法を使用することである。適応制御は、リンクが未だ起動していないために送信器がアイドルシーケンスを送信していると仮定して、起動期間に一度だけ有効にされ得る。適応制御が終了すると、適応制御は、リンクが再び初期化されるまでの残りの期間中は無効にされ得る。あるいは、適応制御は、アイドルパターンが受信されているときはいつでも有効にされ得る。そのアイドルパターン以外の他のアイドルパターンが受信される場合には、適応制御は無効にされ、重みパラメータは最後の値で保持される。そのアイドルパターンが再び受信される場合には、適応制御は再び有効にされ得る。この方法は、一定の適応行列Ｍを用いる一般的なＺＦ適応法とともに使用されても良い。この方法が一定の適応行列Ｍとともに使用される場合には、ＭΦ−１の値が静的に計算され得る。デカップリング行列が使用される場合には、（ＭＭＴ）−１ＭΦ−１の値も静的に計算され得る。
【００２２】
このようなアプローチを用いることについて多数の利点がある。例えば、制御プロトコルは、符号化又はプロトコルに対する変更を伴うことなく既存の標準インターフェースに適用可能である。加えて、それは、相関性を有しうるアイドルシーケンスを用いて無相関データシーケンスに関して平方誤差を最小限とする。
【００２３】
図５（又は、ここで記載される例となるアーキテクチャの多く）で表される構成要素は、デジタル回路、アナログ回路、ソフトウェア、又はこれらの要素のいずれかの適切な組み合わせとして実施され得る点に留意すべきことが重要である。加えて、これらの例となる構成要素のいずれも、ここで記載されるようにそれらの特徴及び／又は応用を達成するためのソフトウェア及び／又はアルゴリズムを含みうる。代替的に、このような動作及び技術は、いずれかの適切なハードウェア、構成要素、装置、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、付加的なソフトウェア、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）、プロセッサ、消去可能プログラマブルＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ）、電気的消去可能プログラマブルＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）、又はこのような動作を促すよう動作するその他の適切なオブジェクトによって実現され得る。この配置に関連したこれらのアーキテクチャの構成によって相当の柔軟性が提供される。このようにして、このような機能が記載される環境の外で提供され得ることは、容易に認識され得る。このような場合に、このような機能性は、別々の構成要素、装置、又はモジュールにおいて容易に具体化され得る。
【００２４】
本発明は、特定の構成要素が区別されるように詳細に記載されてきたが、様々な変更及び改良が、いわゆる当業者に提案され得、更に、本発明は、明らかに添付の特許請求の範囲に包含されるように、このような変更及び改良のいずれも含むことが意図される。
【００２５】
また、留意すべきは、開示される特定の処理フローに関して、そのフローの中で説明されるいずれのステップも、本発明の技術的範囲を逸脱しない範囲で変更、拡大、又は削除をされ得ることである。更に、ステップは、本発明の技術的範囲を逸脱しない範囲で、いずれかの適切な順序で、又は同時に実行され得る。
【００２６】
以上の実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。
【００２７】
（付記１）
フィルタ環境においてオフラインでアイドルパターンに関してデータ相関行列を特性化する段階と、
補償された適応等化器制御を達成するようデータパターン補償行列の静的値とともに静的適応制御法を使用する段階と、
前記アイドルパターンが受信されている場合に前記静的適応制御を有効にする段階とを有する方法。
【００２８】
（付記２）
前記適応制御法は、一定の適応行列と関連してＺＦ適応法とともに使用される、付記１記載の方法。
【００２９】
（付記３）
前記フィルタは、線形結合器、フィルタバンク、フィルタ入力、及び回復データを更に有する、付記１記載の方法。
【００３０】
（付記４）
前記適応制御法は、可変な適応行列を用いる高速な最急降下法とともに使用される、付記１記載の方法。
【００３１】
（付記５）
前記適応制御法は、一定の適応行列とともに使用され、これによって、ＭΦ−１の値は静的に計算される、付記１記載の方法。
【００３２】
（付記６）
前記適応制御法がデカップリング行列とともに使用される場合には、（ＭＭＴ）−１ＭΦ−１の値は静的に計算される、付記１記載の方法。
【００３３】
（付記７）
前記データ相関行列と前記データパターン補償行列との間でインバータが使用される、付記１記載の方法。
【００３４】
（付記８）
相互に整合する補償された誤差相関ベクトル及び非補償の誤差相関ベクトルを用いる、付記１記載の方法。
【００３５】
（付記９）
補償された誤差相関ベクトルは、無相関のシーケンスに関して非補償の誤差相関ベクトルと同じである、付記１記載の方法。
【００３６】
（付記１０）
前記静的適応制御は、起動期間の間にのみ有効にされる、付記１記載の方法。
【００３７】
（付記１１）
フィルタ環境においてオフラインでアイドルパターンに関してデータ相関行列を特性化し、
補償された適応等化器制御を達成するようデータパターン補償行列の静的値とともに静的適応制御法を使用し、
前記アイドルパターンが受信されている場合に前記静的適応制御を有効にするよう動作する、コンピュータ媒体で具体化されるロジック。
【００３８】
（付記１２）
前記適応制御法は、一定の適応行列と関連してＺＦ適応法とともに使用される、付記１１記載のロジック。
【００３９】
（付記１３）
前記フィルタは、線形結合器、フィルタバンク、フィルタ入力、及び回復データを更に有する、付記１１記載のロジック。
【００４０】
（付記１４）
前記適応制御法は、可変な適応行列を用いる高速な最急降下法とともに使用される、付記１１記載のロジック。
【００４１】
（付記１５）
前記適応制御法は、一定の適応行列とともに使用され、これによって、ＭΦ−１の値は静的に計算される、付記１１記載のロジック。
【００４２】
（付記１６）
前記適応制御法がデカップリング行列とともに使用される場合には、（ＭＭＴ）−１ＭΦ−１の値は静的に計算される、付記１１記載のロジック。
【００４３】
（付記１７）
前記データ相関行列と前記データパターン補償行列との間でインバータが使用され、
相互に整合する補償された誤差相関ベクトル及び非補償の誤差相関ベクトルを用いる、付記１１記載のロジック。
【００４４】
（付記１８）
低域通過フィルタを有する適応フィルタを有し、
前記適応フィルタは、
オフラインでアイドルパターンに関してデータ相関行列を特性化し、
補償された適応等化器制御を達成するようデータパターン補償行列の静的値とともに静的適応制御法を使用し、
前記アイドルパターンが受信されている場合に前記静的適応制御を有効にする、システム。
【００４５】
（付記１９）
前記適応制御法は、一定の適応行列と関連してＺＦ適応法とともに使用される、付記１８記載のシステム。
【００４６】
（付記２０）
線形結合器、フィルタバンク、フィルタ入力、及び回復データを更に有する、付記１８記載のシステム。
【００４７】
（付記２１）
前記適応制御法は、可変な適応行列を用いる高速な最急降下法とともに使用される、付記１８記載のシステム。
【００４８】
（付記２２）
前記データ相関行列と前記データパターン補償行列との間に位置付けられるインバータを更に有する、付記１８記載のシステム。
【００４９】
（付記２３）
相互に整合する補償された誤差相関ベクトル及び非補償の誤差相関ベクトルを更に有する、付記１８記載のシステム。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の一実施例に関連する適応等化器を有するデジタル伝送システムを表す簡易図である。
【図２】零強制（ＺＦ）アルゴリズムを用いる適応等化器を表す簡易ブロック図である。
【図３】スクランブラ及びデスクランブラを有する適応等化器制御を表す簡易ブロック図である。
【図４】適応制御の間にランダムシーケンスを強いる制御フローを表す簡易フローチャートである。
【図５】アイドルパターンに関して静的なデータパターン補償を用いる連続適応等化器制御を表す簡易ブロック図である。
【符号の説明】
【００５１】
１０  適応等化器
１２  チャネル
１４  等化器
１８  スライサ
２０  適応制御
３０  適応等化器
４０  適応等化器制御
６０  適応等化器制御システム
６２  適応行列
６６  低域通過フィルタ（ＬＰＦ）
６８  データパターン補償行列
７０  反転部
７２  非補償の誤差相関ベクトル
７４  補償された誤差相関ベクトル
【図１】
0005245686.tif 000005
【図２】
0005245686.tif 000006
【図３】
0005245686.tif 000007
【図４】
0005245686.tif 000008
【図５】
0005245686.tif 000009